183314. lajstromszámú szabadalom • Bordás hőcserélő berendezés és eljárás annak előállítására
1 183 314 2 és a bordákat a kihajtások ponthegesztésével erősítjük a csőhöz. A találmány szerinti hőcserélő berendezés bordázatán, például a hajtogatás és csőre való felhegesztés előtt, egyszerű présszerszámmal önmagában ismert technológiával folyamatosan lehet kivágásokat, kinyomásokat vagy domborításokat készíteni, és ezek nem zavarják a további műveleteket, a harmonikaszerű alakra történő hajtogatást és a hegesztést. Abban az esetben, amikor bordázatnak a csőhöz való hegesztése után végzünk hajlítási műveleteket, a hegesztőfej könnyen behatolhat a még meg nem hajlított egyenes bordák közé, ez viszont lehetővé teszi a sűrű bordázást, ami hő technikai szempontból előnyös. A találmány szerinti megoldással a rendkívüli termelékeny folyamatos bordáscső-előállítás, ami a hegesztett keresztbordás hőcserélők gyártásának egyik leggazdaságosabb módja, alkalmassá tehető olyan hőcserélő berendezések gyártására, amelyekből azonos hőtechnikai feladat megoldására az ismert hőcserélőknél 30—50%-kal kevesebbet kell beépíteni. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett előnyös kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti hőcserélő berendezés egyik kivitelének axonometrikus részletrajza, a 2. ábra és 3. ábra egy-egy további kiviteli alak metszeti rajza, a 4. ábra a 3. ábra A—A vonala mentén vett metszeti rajz, az 5. ábra egy további kiviteli alak metszeti rajza, a 6. és 7. ábra egy-egy további kiviteli alak axonometrikus részletrajza, a 8. ábra egy további kiviteli alak metszeti rajza, a 9. ábra a 8. ábra B-B vonala mentén vett metszeti rajz, a 10., 11. és 12. ábrák egy-egy további kiviteli alak axonometrikus részletrajzai, a 13. ábra egy további kiviteli alak metszeti rajza, amely metszet a 14. ábra D-D vonala mentén halad, a 14. ábra a 13. ábra C—C vonala mentén vett metszeti rajza, és a 15. ábra a 13. és 14. ábra szerinti kiviteli felülnézeti rajza. Az ábrákon az azonos, illetőleg az azonos funkciójú elemeket azonos hivatkozási számokkal jelöljük. Az 1. ábrán 1 csövön két harmonikaszerűen hajtogatott bordázat van elhelyezve, amely bordázatoknak a rajzon csak egy-egy 2, illetve 2’ bordája látható. Mindkét bordázat bordái az 1 cső 10 tengelye mentén egymás mögött és egymással közel párhuzamosan helyezkednek el. A 2 bordának 3 bordatöve és 4A, valamint 4B szárnyai vannak, amely 4A és 4B szárnyak végénél 5A, illetve 5B összekötő részekkel kapcsolódik a 2 borda a két szomszédos, a rajzon nem ábrázolt bordához. A 2 borda a 3 bordatőnél van hozzáhegesztve az 1 csőhöz. A 2 és 2’ bordák merőlegesek az 1 cső 10 tengelyére. Az áramló közeg irányát 21 nyilak jelzik, az áramlási irány a 2 és 2’ bordák síkjával közel párhuzamos. Az 5A és 5B összekötő részen a találmány szerint 7A, illetve 7B kivágás van kiképezve, amely a 4A, illetve 4B szárnyak mentén a 3 bordatő felé halad, párhuzamosan a 4A, illetve 4B szárny széleivel, maid a 3 bordatő közelében a 2 borda kedvezőbb hővezetési viszonyai érdekében kissé lefelé halad. Hasonló módon van kialakítva a 2’ borda is, ennél a kivágás az 1 csőhöz közeledve felfelé halad. A 2 borda áramlás irányú mérete a 7A és 7B kivágások nélkül L0 lenne, a 7A és 7B kivágásokkal L, ami kisebb mint az L,, méret fele. Méréseink szerint az alkalmazott 7A és 7B kivágások, 2-10 m/sec áramlási sebesség és 1-3 cm L0 méret esetén, a hőátadás 30—50%-os javulását eredményezi. A 2. ábrán a 2 borda közepén 8 lyukakból álló lyuksor van kiképezve. Az 5A és 5B összekötő részek a könnyebb hajlíthatóság végett kivágásokkal vannak könnyítve. Hasonlóan van kialakítva a 2’ borda is. Ennél a kialakításnál a borda szárnyakon kialakuló határréteget a 8 lyukak szakítják meg. Itt a hőátadás nem javul olyan mértékben, mint az 1. ábra szerinti kivitelnél mégis sok esetben előnyös a lyukasztás műveletének egyszerűsége miatt, továbbá azért, mert a bordákon létrejövő nyomásesés kisebb. A 3. ábrán a 2 borda 9 kinyomásokkal van ellátva, ezek — amint az a 4. ábrán látható — a 21 nyilaknak megfelelően az áramló közeget mintegy átterelik a 9 kinyomásoknál kialakult nyílásokon, és maga a kihajtott anyag is hőátadó felületként működik. A megoldás hőtechnikai szempontból igen előnyös, és főként akkor alkalmazható, ha az áramló közeg elrakódásra nem hajlamos. Az 5. ábrán mutatott kivitelben az 5A és 5B összekötő részeken alkalmazott és a 4A, illetve 4B szárnyakon befelé húzódó 11 A, illetve 11B kivágások mellett a 3 bordatő környékén három darab 9 kinyomás van kialakítva. A 9 kinyomások ugyanolyanok lehetnek mint amit a 4. ábra mutat. Ilyen módon a 4A és 4B szárnyak hőátadását a 11A és 11B kivágásokkal, az 1 csőhöz közel fekvő felületek hőátadását pedig a 9 kinyomásokkal javítottuk, elérve egyúttal az 1 cső mögött keletkező holt terek öblítését is. A 9 kinyomás ugyanis betereli az áramló közeget az 1 cső mögé, és így lehetetlenné teszi pangó közegtér kialakulását. A 6. ábrán meghajlított 2 bordával rendelkező kivitel látható. A 2 borda meghajlítatlan helyzetét szaggatott vonal mutatja. Az 1 cső 10 tengelyére merőleges a 2 borda 3 bordatövénél lévő 13 alkotó és az 5B összekötő résznél lévő 15 alkotó. Az 5A összekötő rész 14A. alkotója a hegyesszöggel van elforgatva a függőleges 14 alkotóhoz képest. Ezáltal a 4A szárny megcsavart görbült felületű. Természetesen a 2 borda mögött lévő 12 borda és a rajzon nem látható többi előtte és mögötte lévő borda is ugyanígy van meghajlítva. A 6. ábrán szemléltetett kiviteli alak megvalósítható úgy is, hogy a 4B szárny is meg van csavarva, előnyösen oly módon, hogy a 15 alkotó a függőlegeshez képest a hegyesszöggel a 14A alkotóval ellentétes irányban van elforgatva. Megvalósítható azonban úgy is, hogy az elcsavarások szöge nem egyenlő, illetve, hogy az elcsavarás mindkét 4A és 4B szárnynál azonos irányú. Az ilyen különféle elhajításokkal az adott beépítési helyek speciális viszonyaihoz lehet alkalmazni a bordás hőcserélő berendezést, és azzal például az áramlás elfordítását lehet elérni. Különösen előnyös, ha az előző bekezdésben említett elfordítási szögek ellentétes irányúak, tehát ugyanazon 2 borda két 4A és 4B szárnyát ellentétesen hajlítjuk meg, továbbá az 1 cső szemben lévő oldalára erősített bordák szárnyainak hajlítási iránya is ellentétes. Hz esetben ugyanis az 1 cső felé áramló közeget az áramlás felőli bordák szárnyai kétfelé terelik, majd az 1 csövet elhagyó áramlás irányát a másik oldalra hegesztett bordák szárnyai ismét visszafordítják. Ez a kivitel a hőcserélő berendezés szimmetriája miatt a beépítés és szerelés vonatkozásában nyújt előnyöket. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
